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Seite 12 | KR V NACHRICHTEN 2/2005 über biegesteifer Werk s toffe besteht darin, dass die se nach der Ver l e gung mit dem um ge benden Erdreich eine Sys t emeinheit bilden. Das bedeutet, bei starken Lasten findet le d ig l ich eine Ver f or mung des Rohr quer schnitts statt, die keinerlei Aus w irkung auf die Stand s i cher heit des Rohres hat. Gem. Re gel werk ATV- DVWK-A 127 darf diese Ver f or mung bis zu 6 % aufweisen. Deshalb haben sich insbesondere in Gebieten mit höchsten An- for derungen an den Werkstoff und die Verbindungstechnik, wie sie auch in der Industrie und in Bergsenkungsgebieten zu finden sind, biegeweiche Freispiegelsysteme aus Polyethylen durchge- setzt. Fazit Die Stadt Emsdetten hat sich zusammen mit dem beauftragten Tief bauunternehmen ausführlich mit den örtlichen Ge ge ben hei- ten und dem Regelwerk für den Bau von Abwasserkanälen aus- ein a ndergesetzt. Daraus resultierend kamen Frei spiegel l ei t un - gen aus Polyethylen mit inspektionsfreundlicher heller Innen- schicht zum Einsatz. Die hohe Lebensdauer, die Be t riebs s icher - heit, sowie die geringen Betriebs- und Wartungskosten waren dabei ausschlaggebende Faktoren. Zusätzlich hat die Stadt Emsdetten die Verlegung der Rohre in en ger Zusammenarbeit mit dem Tiefbauunternehmen baube- gleitend ständig überprüft, so dass man im Tiefbauamt der Stadt Emsdetten nun die Gewissheit hat, ein dauerhaft dichtes Ab was ser netz in einer Wasserschutzzone sicher und wirtschaft- lich betreiben zu können. Bild 5: Herausforderung für das Tiefbauunternehmen: extreme Verlegetiefen in sandigen Böden Bild 6: Verformung statt Bruch bei biegeweichen Rohren Huckepack-Rohre Alternativen für „leere Kassen“ Dipl.-Ing. (FH) Michael de Groot, Uponor Anger GmbH, Marl Dipl.-Ing. Wilhelm Röper, Ingenieurbüro Röper GmbH, Melle In den letzten Jahren ist verstärkt nach Möglichkeiten gesucht worden, die Kosten im Kanalbau unter Beibehaltung von Qua- li t ät und Bedienungskomfort zu reduzieren. Dem aufmerksamen Le ser der Fachzeitschriften sind Begriffe wie „Mono-System“, „RSS-Schächte“, „Recydur-Kompaktauflager für Stein zeug roh - re“, „ Westfälischer Bodenmörtel“ etc. bekannt. Ziel dieser neuen Überlegungen ist es, die Achsabstände in der Trenn kanalisation zu minimieren, um bei den Erdarbeiten Ein - spar e ffekte zu erreichen. Bettungskissen sollen das Problem der Ver d ichtung des Zwickelbereiches unterhalb der Rohrschale lö - sen. Bodenmörtel soll die Probleme der Rohrbettung und der Ge samtrohrgrabenverfüllung meistern. Im Folgenden wird ein System vorgestellt, das Überlegungen und Erfahrungen aus den zuvor genannten Modellen über- nimmt und dieses durch den Einsatz von Bettungs- und Auf l a- ger k issen aus EPS ergänzt bzw. optimiert. Der Werkstoff EPS Der Werkstoff EPS (Expandierbares Polystyrol) ist ein geschlos- sen zelliger Polystyrolhartschaum, der sich im Straßen- und Erd- bau bei schwierigen Bodenverhältnissen als Leichtbaustoff mit hoher Druckfestigkeit bewährt hat. Seit 1995 gibt es dazu das Merkblatt 550 der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Ver- kehrswesen in Köln. Ein prominentes Beispiel für den Einsatz dieses Ma t erials im Straßenbau ist die neue Formel-Eins-Renn- strecke in China. EPS kann auch im Kanalbau eingesetzt wer- den, zum Beispiel für Bettungs- und Auflagerkissen. Die hier vorgestellten Bettungskissen sind aus SPS 35 gefertigt. Das Ma- terial verträgt keine Lösungsmittel und kein offenes Feuer. Die se Bedingungen sind im Kanalbau eher selten anzutreffen. Nach Herstellerangabe und Festlegung in den technischen Richtlinien darf ein EPS 35 bei einer Last von 6 Tonnen/m² sich um 2 % in

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Seite 12 | KRV NACHRICHTEN 2/2005

über biegesteifer Werk stoffe besteht darin, dass die se nach derVer le gung mit dem um ge benden Erdreich eine Sys temeinheitbilden. Das bedeutet, bei starken Lasten findet le dig lich eineVer for mung des Rohr quer schnitts statt, die keinerlei Aus wirkungauf die Stand si cher heit des Rohres hat. Gem. Re gel werk ATV-DVWK-A 127 darf diese Ver for mung bis zu 6 % aufweisen.

Deshalb haben sich insbesondere in Gebieten mit höchsten An -for derungen an den Werkstoff und die Verbindungstechnik, wiesie auch in der Industrie und in Bergsenkungsgebieten zu findensind, biegeweiche Freispiegelsysteme aus Polyethylen durchge-setzt.

Fazit

Die Stadt Emsdetten hat sich zusammen mit dem beauftragtenTief bauunternehmen ausführlich mit den örtlichen Ge ge ben hei -ten und dem Regelwerk für den Bau von Abwasserkanälen aus -ein andergesetzt. Daraus resultierend kamen Frei spiegel lei tun -gen aus Polyethylen mit inspektionsfreundlicher heller Innen -schicht zum Einsatz. Die hohe Lebensdauer, die Be triebs sicher -heit, sowie die geringen Betriebs- und Wartungskosten warendabei ausschlaggebende Faktoren.

Zusätzlich hat die Stadt Emsdetten die Verlegung der Rohre inen ger Zusammenarbeit mit dem Tiefbauunternehmen baube-gleitend ständig überprüft, so dass man im Tiefbauamt derStadt Emsdetten nun die Gewissheit hat, ein dauerhaft dichtesAb was ser netz in einer Wasserschutzzone sicher und wirtschaft-lich betreiben zu können. �

Bild 5: Herausforderung für das Tiefbauunternehmen: extreme Verlegetiefen in sandigen Böden

Bild 6: Verformung statt Bruch bei biegeweichen Rohren

Huckepack-Rohre

Alternativen für „leere Kassen“Dipl.-Ing. (FH) Michael de Groot, Uponor Anger GmbH, MarlDipl.-Ing. Wilhelm Röper, Ingenieurbüro Röper GmbH, Melle

In den letzten Jahren ist verstärkt nach Möglichkeiten gesuchtworden, die Kosten im Kanalbau unter Beibehaltung von Qua -li tät und Bedienungskomfort zu reduzieren. Dem aufmerksamenLe ser der Fachzeitschriften sind Begriffe wie „Mono-System“,„RSS-Schächte“, „ Recydur-Kompaktauflager für Stein zeug roh -re“, „Westfälischer Bodenmörtel“ etc. bekannt.

Ziel dieser neuen Überlegungen ist es, die Achsabstände in derTrenn kanalisation zu minimieren, um bei den Erdarbeiten Ein -spar effekte zu erreichen. Bettungskissen sollen das Problem derVer dichtung des Zwickelbereiches unterhalb der Rohrschale lö -sen. Bodenmörtel soll die Probleme der Rohrbettung und derGe samtrohrgrabenverfüllung meistern.

Im Folgenden wird ein System vorgestellt, das Überlegungenund Erfahrungen aus den zuvor genannten Modellen über-

nimmt und dieses durch den Einsatz von Bettungs- und Auf la -ger kissen aus EPS ergänzt bzw. optimiert.

Der Werkstoff EPS

Der Werkstoff EPS (Expandierbares Polystyrol) ist ein geschlos -sen zelliger Polystyrolhartschaum, der sich im Straßen- und Erd -bau bei schwierigen Bodenverhältnissen als Leichtbaustoff mithoher Druckfestigkeit bewährt hat. Seit 1995 gibt es dazu dasMerkblatt 550 der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Ver -kehrswesen in Köln. Ein prominentes Beispiel für den Einsatzdieses Ma terials im Straßenbau ist die neue Formel-Eins-Renn -strecke in China. EPS kann auch im Kanalbau eingesetzt wer-den, zum Beispiel für Bettungs- und Auflagerkissen. Die hiervorgestellten Bettungskissen sind aus SPS 35 gefertigt. Das Ma -terial verträgt keine Lösungsmittel und kein offenes Feuer. Die seBedingungen sind im Kanalbau eher selten anzutreffen. NachHerstellerangabe und Festlegung in den technischen Richtliniendarf ein EPS 35 bei einer Last von 6 Tonnen/m² sich um 2 % in

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50 Jahren verformen. Dieses liegt deutlich unterhalb der mög-lichen Baugenauigkeit.

Problem der „Zwickelverdichtung“

Die Sicherheit und Langlebigkeit einer Rohrleitung hängt we -sent lich von der Gestaltung und Ausführung der Bet tungs schich -ten und der Seitenverfüllung ab. Die Zwickel sind besonders inschmalen Leitungsgräben für die Unterstopfung schwer erreich-bar. Eine zu kräftige Unterstopfung verändert jedoch leicht dieLage des Rohres. Wirtschaftliche Zwänge bedingen weiterhin,dass bei der Ausführung der so wichtige Zwickelbereich ver-nachlässigt wird.

Auflagerkissen oder Zwischenelemente

Unter bestimmten Randbedingungen können bei der Trenn ka -na lisation durch Zwischenelemente, die den jeweiligen Au ßen -durch messern angepasst sind, Rohrleitungen übereinander ver-legt werden. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung derErd arbeiten.

Strassenunterbau

Hauptverfüllung

Abdeckung

Seitenverfüllung

Obere Bettungsschicht

Untere Bettungsschicht

Grabenwände

Rohr

Grabensohle

Ungestörter Baugrund

Zwickel

Leitungsgraben

Bild 1: Zwickel sind in schmalen Leitungsgräben oft schwererreichbar

Bild 2: Bettungskissen aus EPS 35

Bild 3: Die Bettungskissen sind dem Außendurchmesser desRohres angepasst

UponalPlus - dasstarke Regenwasser-Kanalrohr

Vielfältige Einsatzbereiche:

Das Uponal Plus-System eignet sich für Regen-wasserkanäle und -leitungen in allen Verkehrs-flächen, auf Straßen, Wegen und Plätzen undist in vielen Anwendungsbereichen einsetzbar.Besonders die vielen positiven Eigenschaftendes Werkstoffes Polypropylen (PP) sprechen fürsich.

● private Regenwasser-Ableitungsanlagen

● öffentliche Regenwasser-Ableitungsanlagen

● Entwässerungsanlagen von Bundesautobah-nen, Bundes- und Landesstraßen

● Straßendurchlässe, Gewässerverrohrungenund Feldüberfahrten

Uponor Anger GmbH · Brassertstr. 251 · D-45768 MarlTel. 02365 696-0 · Fax 02365 696-102 · www.uponor-anger.de · [email protected]

www.uponor-anger.de

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Bettungskissen

Die erwähnten Verdichtungsprobleme können durch Bet tungs -kis sen aus EPS gelöst werden. Die Bettungskissen sind dem Au -ßen durchmesser des jeweiligen Rohres angepasst. Die Kis sen -hö he (OK-Planum bis UK-Rohr) richtet sich nach dem Außen -durchmesser des Rohres im Muffenbereich. Ein Aushöhlen derBettungssohle für die Muffe entfällt. Die Länge der Kissen, dieals Formteile hergestellt werden, beträgt als Regelbauteil 1,0 mund kann durch seine leichte Handhabung jeder beliebigenRohrlänge angepasst werden. Die Bettungskissen eignen sichfür alle Rundrohre.

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Alternatives Kanalsystem

Unter Verwendung der zuvor genannten Elemente aus EPS undder grundsätzlichen Ideen des MONO-Systems ergeben sichneue Möglichkeiten beim Bau einer Trennkanalisation.

Schmutzkanäle werden heute nicht mehr so tief verlegt, dass dieKel ler im freien Gefälle entwässert werden können. Wegen ei -nes möglichen Rückstaus und den damit verbundenen Schädenmacht es Sinn, den geringen Schmutzwasseranfall im KellerDIN-gerecht über eine Pumpe zu entsorgen.

Im alternativen Kanalsystem (AKS) hat der Schmutzwasser-Kanal(SW) eine Überdeckung von 1,50 m. Dieser Überdeckungsbe-reich bleibt den Versorgungsleitungen vorbehalten. Unterhalbdes SW-Kanals wird der Regenwasser-Kanal (RW) platziert.

Die Schächte für den SW-Kanal werden problemlos in die Lei -tung eingebunden.

Die Ordnung aller Ver- und Entsorgungsleitungen im Straßen -raum gilt als wichtiges Ziel. Eine Koordinierung aller an einerEr schließung beteiligten Ver- und Entsorger und des Stra ßen -bau trägers ist aus organisatorischen und finanziellen Gründenzwin gend geboten.

Bauablauf

Da die Kanäle mit den Versorgungsleitungen im Seitenbereichver legt werden, kann zunächst höhengerecht die Baustraße her -ge stellt werden. Bei schwierigen Bodenverhältnissen wird dieBaustraße um die Schottermenge erhöht, die später im Sei ten -be reich (Trasse der Ver- und Entsorgungsleitungen) gebrauchtwird.

Von dieser Baustraße aus werden alle unten aufgeführten Ar -bei ten und Transporte ausgeführt. Die bekannten Schwierig kei -ten, bei schlechter Witterung oder schwierigen Boden ver häl tnis -sen einen Kanal in der Straßenmitte zu verlegen, gehören dannder Vergangenheit an.

� Profilgerechte Herstellung des Rohrleitungsgrabens für alleLeitungen. Wasserhaltung und Verbau nach Erfordernis. Diegeringe Kanaltiefe gemessen ab OK Straßengrundplanum er -fordert selten einen klassischen Verbau.

� Herstellung des höhengerechten Feinplanums (wie ein Pflas -ter bett) – Ein Planum für zwei Rohre!

� Verlegung des Bettungskissens� Verlegung RW-Kanalrohr� Verfüllung des Rohrgrabens bis Rohrachse und Verdichtungdes Materials

� Im Muffenbereich Verfüllung mit Rundkorn z.B. 4/8� Verlegung des Auflagerkissens� Verlegung des SW-Kanalrohres� Verfüllung der Seitenräume und Verdichtung des Materialssonst wie vor

� Herstellung der Hausanschlussleitungen� Wasserleitung, Gasleitung, Kabel in bekannter Ausführung� Fertigstellung der Baustraße.

Die beschriebene Vorgehensweise bietet ökologische und wirt-schaftliche Vorteile, wie z.B.:

� Verringerung der Erdarbeiten (Darstellung der vergleichen-den Querschnitte)

� Schonung von Ressourcen bei erforderlichem Bodenaus -tausch

� Optimierung des Bauablaufes durch Arbeitsausführung vonbestehender Baustraße

� ein Planum für zwei Leitungen� Zwickelverdichtung entfällt� weniger Kontrollschächte� Schächte nicht im Fahrbahnbereich (aktiver Lärmschutz)� dadurch mehr Sicherheit bei Reinigung und Inspektion� neue Freiräume für die Gestaltung der Erschließungsstraße� Qualitätssteigerung durch Minimierung von Verlegefehlern.

Bild 4: Rohre können dank Bettungskissen und Zwischen -elementen übereinander verlegt werden

Bild 5: Bettungskissen und Zwischenelement aus EPS 35

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Bild 6 (links): Übereinander verlegte Rohrleitungen sparen Erdarbeiten

Erfahrungen und Erkenntnisse ausrealisierten Maßnahmen

Das beschriebene System wurde schon vor offizieller Markt ein füh - rung in Abstimmung mit den Auftraggebern an mehreren Or teneingesetzt. Beispielhaft seien hier zwei Bau stel len vorgestellt:

1.Rödinghausen – Baugebiet „ In der Flage“2.Borgholzhausen – Baugebiet „ Bienefeld“

Pos. Beschreibung Einheitspreise(Stand April 2005)

„Alternatives Kanalsystem“oben: SW DN 200 PPunten: RW DN 300 PP

„Konventionelle Bauweise“oben: SW DN 200 Stzunten: RW DN 300 B

„Konventionelle Bauweise“oben: RW DN 300 Bunten: SW DN 200 Stz

Menge Gesamtpreis Menge Gesamtpreis Menge Gesamtpreis

1 m³ Bodenaushub, Klasse 3-5 13,00 ‡ 1,950 25,35 ‡ 3,600 46,80 ‡ 4,100 53,30 ‡

2 to Kiesauflager 0/8 mm 25,00 ‡ 0,09 2,25 ‡ 0,35 8,75 ‡ 0,38 9,50 ‡

3 m Ultra-Rib DN 200 liefern und verlegen 16,00 ‡ 1,00 16,00 ‡

4 m Uponal Plus DN 300 liefern und verlegen 23,00 ‡ 1,00 23,00 ‡

5 m Steinzeugrohr DN 200 liefern und verlegen 35,00 ‡ 1,00 35,00 ‡ 1,00 35,00 ‡

6 m Betonrohr DN 300 liefern und verlegen 25,00 ‡ 1,00 25,00 ‡ 1,00 25,00 ‡

7 m Bettungskissen DN 300 liefern und verlegen 8,00 ‡ 1,00 8,00 ‡

8 m Auflagerkissen DN 200/300 liefern und verlegen 6,00 ‡ 1,00 6,00 ‡

9 to Rohrgrabenverfüllung (100 %) 10,00 ‡ 3,90 39,00 ‡ 7,20 72,00 ‡ 8,20 82,00 ‡

Gesamtkosten (Netto) ‡/m Rohrgraben 119,60 ‡ 187,55 ‡ 204,80 ‡

Tel.: 0049 (0) 2151 820 7483

Fax: 0049 (0) 2151 820 7928

web: www.innovene.com

web: www.eltex-pipe.com

Die komplette Palette von Polyethylen-Werkstoffen für Gas-, Wasser und Abwasser-Rohre

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Tabelle 1: Gegenüberstellung der Baukosten von drei verschiedenen Systemen

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Beispiel 1: Rödinghausen – Baugebiet „In der Flage“

Der aufgezeigte Bauablauf unterscheidet sich deutlich von derbisher gewohnten Arbeitsweise. Als sehr vorteilhaft wurde vonden beteiligten Firmen das Arbeiten von einer Baustraße ausbewertet. Bei jeder Witterung konnte Material an- oder abge-fahren werde. Dies erleichterte und beschleunigte die Arbeiten.

Die Tiefe der Baugrube wurde so gewählt, dass auf einen Ver -bau im Wesentlichen verzichtet werden konnte. Durch die gleich -zeitige Herstellung der Baugrube für die Versor gungs trägerdurch die Kanalbaufirma wurden Synergieeffekte erzielt, diesich zeitlich, wirtschaftlich und qualitativ positiv auswirkten.

Die Anordnung der RW-Schächte seitlich der Hauptkanalachsewar zunächst ungewohnt für die Kanalbaukolonne. Nach kur-zer Zeit wurde jedoch die leichte Handhabung aller Materialiengeschätzt. Das Verlegen der Bettungs- bzw. Auflagerkissen undder Rohre war ohne Einsatz von Maschinen möglich.

Eingesetzt wurden die Rohre Ultra Rib 2 für Schmutzwasser undUponal Plus für Regenwasser.

Die verlegten Kanallängen im Alternativen Kanalsystem (AKS)betrugen

� RW unten / SW oben� 300 / 200 550 m� 400 / 200 150 m.

Der Bauablauf war wie folgt:

� Mutterbodenabtrag � Tiefendränage in Kanaltrasse� Baustraße in Schotterbauweise� Baugrube für Kanalisation und Versorgungsleitungen nebender Baustraße

� Verlegung der Kanalrohre im AKS einschl. Hausanschluss lei -tun gen mit Kontrollschächten

� Verlegung der Versorgungsleitungen� Schließen der Baugrube� Herstellung der Baustraße in Asphaltbauweise.

Trotz zahlreicher Feiertage im betroffenen Zeitraum, wurdendie Arbeiten in weniger als drei Monaten durchgeführt (Bau be -ginn war der 8. März 2005, Freigabe des Baugebietes erfolg-te am 30. Mai 2005).

Auftraggeber für den Kanalbau war die Kommunale Ent wick -lungs gesellschaft Rödinghausen mbH, Auftraggeber für die Ver -sor gungsleitungen war die EWB – Energie und Wasser ver sor -gung Bünde GmbH, ausführende Baufirma war die Ernst Vor -bröker Tiefbaugesellschaft mbH & Co.KG aus Stemwede.

Beispiel 2: Borgholzhausen – Baugebiet „Bienefeld“

Auftraggeber für diesen Standort waren die Stadt Borg holz hau -sen und die LEG Standort- und Projektentwicklung BielefeldGmbH, ausführende Baufirma war die Friedrich Krämer GmbH& Co.KG in Melle.

Die Rohre Ultra Rib 2 wurden hier für Schmutzwasser und fürRe genwasser eingesetzt.

Die verlegten Kanallängen im AKS betrugen:

� RW unten / SW oben� 300 / 200 170 m.

Ausschlaggebend für die Wahl des AKS waren u.a. die Kos ten -vor teile. Im Vorfeld wurden für die konventionelle Bau wei seKosten in Höhe von 79.000,00 ‡ ermittelt. Vergeben wurdendie Arbeiten nach der Ausschreibung zum Pauschalpreis im AKSfür 41.800,00 ‡.

Die für den Tiefbau zuständigen Ratsherren der Stadt Borg holz -hau sen besuchten die Baustelle. Die diesen Besuch begleitendePresse schrieb: „Das System ist so einfach, dass sich alle fra-gen, warum man darauf nicht schon eher gekommen ist.“ DieVer antwortlichen der LEG und der Stadt Borgholzhausen sindsich einig, dass nach diesem Probelauf die angedachte Er wei -te rung des Baugebietes ebenfalls im AKS erfolgen soll.

Die beiden erwähnten Praxisbeispiele zeigen, dass es interes-sante, alternative Wege im Kanalbau geben kann.

Forschung und Markteinführung

Zur Zeit läuft mit Förderung des Ministeriums für Umwelt und Na -turschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des LandesNRW ein Forschungsvorhaben bei der IKT in Gelsenkirchen zurFeststellung der Einsatzgrenzen von EPS-Bettungskissen in deroffenen Bauweise unter der Federführung von Herrn Dipl.-Ing.Liebscher.

Das enorme Einsparpotential im Kanalbau und die große Re so -nanz auf der IFAT 2005 hat die Firma Uponor Anger GmbH inZusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro Röper GmbH aus Mel -le dazu bewogen, dieses innovative System noch in diesem Jahrauf den Markt zu bringen. �

Bild 7: Huckepack verlegte Rohre in schmalem Rohrgraben(Rödinghausen)

Bild 8: Rohrgraben mit auf Bettungskissen verlegten Rohren(Rödinghausen)